Nachhaltige Transportlogistik – Frachtarten im Vergleich

Der weltweite Güteraustausch wächst und damit zugleich die Bedeutung der Transportlogistik als Rückgrat des modernen Wirtschaftslebens. Damit wird aber auch die Verantwortung für ihren Anteil an den globalen Treibhausgasemissionen größer. Die verschiedenen Frachtarten tragen in unterschiedlichem Maß dazu bei. Wie umweltfreundlich sie jetzt sind und mit welchen Technologien sich nachhaltiger Güterverkehr verwirklichen lässt, zeigt unsere Übersicht.

Straße, Schiene, Wasser und Luft: sehr unterschiedliche Anteile am Gesamtausstoß

Es lässt sich nicht vermeiden, dass viel Energie benötigt wird, damit die rund um den Globus verlaufenden Versorgungsketten aufrechterhalten werden können. Energieverbrauch lässt sich heutzutage nicht ohne einen obligatorischen Zusatz denken: ökologische Nachhaltigkeit.

Transport und Logistik verursachen zusammen rund ein Fünftel des globalen CO₂-Ausstoßes – Tendenz steigend. 2022 hat der Sektor damit gut sieben Milliarden Tonnen CO₂ emittiert. Wenn man diesen Anteil genauer betrachtet, entfallen davon knapp 30 Prozent auf die Straßenfracht, rund 10 Prozent auf die gesamte Schifffahrt, 11 Prozent auf den Personen- und Frachtflugverkehr und nur rund 1 Prozent auf die Schienenfracht einschließlich des Personenverkehrs.

Das sind absolute Zahlen. Das heißt, der geringe Anteil der Eisenbahn an den Gesamtemissionen hängt auch damit zusammen, dass sehr viel weniger Güter mit Zügen als mit LKW bewegt werden. In der Europäischen Union beispielsweise fanden 2021 77 Prozent des Güterverkehrs auf der Straße und nur 17 Prozent auf der Schiene statt.

Relativ gesehen verursacht die Straßenfracht aber immer noch fünfmal so viel CO₂-Emissionen wie die Schienenfracht.

Eine weitere Sichtweise ist, dass der Anteil der Logistik einschließlich Lager- und Verpackungslogistik an den Emissionen, die während des Lebenszyklus eines Produktes anfallen, bei 5 bis 15 Prozent liegt. Es besteht also ein großes Einsparungspotenzial, das es über innovative grüne Verkehrstechnologien auszuschöpfen gilt. Wie das bei den einzelnen Verkehrsträgern gelingen kann, zeigt der Vergleich.

Straßenfracht

Die Straßenfracht trägt also insgesamt am meisten zum Schadstoffausstoß der Transportlogistik bei. Im Vergleich zum Zug verbraucht ein LKW viel Energie, um relativ wenig Güter zu transportieren. Bei LKW mit Verbrennungsmotoren, die auch mittelfristig in der Straßenfracht dominieren werden, kommen noch direkte Emissionen hinzu.

Die derzeit noch durchwachsene Ökobilanz lässt sich auch positiv ausdrücken: Im Road-Freight-Sektor lässt sich viel zur Verbesserung der ökologischen Gesamtperformance der Transportlogistik beitragen – über die Antriebstechnik, das Verhältnis von Fracht und Energieaufwand und intelligente Routen- und Ladungsplanung.

Antriebstechnik

Um die Emissionen, die direkt beim Transport entstehen, kurz und mittelfristig zu senken, spielen Brückentechnologien eine Rolle.

Treibstoffe, die kurzfristig Diesel ersetzen können, sind:

• HVO: mit Wasserstoff behandeltes Pflanzenöl (Hydrotreated Vegetable Oil) aus nachwachsenden Rohstoffen. HVO zählt deshalb zu den erneuerbaren Energieträgern und kann Diesel beigemischt werden oder ihn ersetzen. Die Implementierung von HVO in den Fahrbetrieb ist ohne technische Umbauten möglich.
• (Bio-)CNG: komprimiertes Erd- oder Biogas (Compressed Natural Gas) mit einer besseren Energieeffizienz und damit weniger Emissionen als Diesel. CNG ermöglicht Einsparungen bei der CO₂-Emission von bis zu 5 Prozent (fossiles CNG) und bis zu 80-100 Prozent, wenn Bio-CNG eingesetzt wird.
• (Bio-)LNG: verflüssigtes Erdgas oder Biogas (Liquid Natural Gas). LNG hat nicht nur eine bessere Energieeffizienz als Diesel, sondern speichert auch mehr Energie als CNG, was sich positiv auf das Tankvolumen auswirkt. LNG-LKW haben eine mit der von Diesel-LKW bald vergleichbare Reichweite.

Mittelfristig sind elektrische Antriebe die Technik der Wahl. Ausgereifte Antriebstechnologien sind bereits verfügbar und am Fahrzeug entstehen keine direkten Emissionen. Wenn grüner Strom eingesetzt wird, fährt ein Elektrofahrzeug CO₂-neutral. Derzeit vor allem für Straßentransporte auf der letzten Meile im Einsatz, ist E-Mobilität auch eine echte Option für schwere Transporte auf der Langstrecke.

Langfristig werden Wasserstoff-Antriebe zur Dekarbonisierung der Straßenfracht beitragen. Wasserstoff kann in Brennstoffzellenfahrzeugen und in Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. In jedem Fall besteht der Vorteil, dass nahezu keine schädlichen Emissionen entstehen. Außerdem lässt sich mit Wasserstoffantrieben nach heutigem Kenntnisstand eine höhere Reichweite als mit E-Motoren erzielen. DHL Freight ist aktiv in die Entwicklung von anwendbaren Technologien involviert.

Weitere Technologien und Lösungen

Eine Möglichkeit, die Nachhaltigkeit von Straßenfracht zu verbessern, setzt beim Verhältnis  von Ladung und Zugkraft an: Lang-LKW haben ein besseres Verhältnis als herkömmliche LKW und deshalb geringere Emissionen je Tonnenkilometer. Autonomes Fahren kann über die Harmonisierung von Verkehrsflüssen zur CO₂-Reduktion beitragen. Außerdem helfen hierzu eine intelligente Routen- und Ladungsplanung, die von modernen Technologien wie Künstliche Intelligenz und Big Data unterstützt wird, um Frachtraum energieeffizient auszunutzen und Leerfahrten zu minimieren.

Schienenfracht

Der Schienengüterverkehr ist die aktuell ökologischste Variante der Logistik. Wegen des besseren Verhältnisses von Ladung zur Antriebsenergie und der hohen Elektrifizierungsrate (fast 90 Prozent in Deutschland) fallen auf der Schiene weniger als ein Fünftel der Treibhausgase pro Tonnenkilometer an als auf der Straße an. Schon jetzt entstehen also kaum direkte Emissionen und je schneller der Anteil von Ökostrom beim Antrieb von Güterzügen wächst, desto eher kann auf der Schiene Klimaneutralität bei der Antriebsenergie erreicht werden.

Auch im Schienengüterverkehr können technologische Weiterentwicklungen für eine bessere Energieeffizienz und reduzierte Emissionen sorgen. Das Einsparungspotenzial ist aber sehr viel geringer als bei Road Freight, weil die Technik schon jetzt sehr effizient ist. Effiziente Beiträge der Schiene zur Verbesserung der Ökobilanz der gesamten Transportlogistik sind:

• vollständige Elektrifizierung des Schienenverkehrs
• umfassende Erweiterung der Schieneninfrastruktur, damit die Schiene dem Bedarf an Landtransport besser entsprechen und öfter eine Alternative zur Straßenfracht sein kann
• Ausbau intermodaler Lösungen, welche die ökologischen Vorzüge der Schienenfracht mit der größeren Reichweite der Straßenfracht auf der letzten Meile verbinden. Voraussetzung für den intermodalen Ausbau ist allerdings die Erweiterung des Schienennetzes.

Seefracht

Mit Seefracht können enorme Gütervolumen über weite Strecken transportiert werden. Die heute in der Seefracht eingesetzten Schiffe werden überwiegend mit Großdieselmotoren und einem Gemisch aus Schweröl und Dieselöl betrieben. Schweröl enthält unbrennbare Bestandteile, die als giftiger Abfallschlamm in Tanks gesammelt und entsorgt werden müssen.

Auch der Schadstoffausstoß bei der Verbrennung ist beträchtlich und hat einen hohen Ruß- und Schwefelanteil – aber: Rund 90 Prozent des globalen Handels wird als Seefracht abgewickelt und verglichen damit ist der Anteil von 10 Prozent am gesamten Emissionsaufkommen des Transport- und Logistiksektors relativ gering. Große Containerschiffe emittieren pro Tonnenkilometer etwa 17 Gramm CO₂, während ein großer LKW auf rund 68 Gramm kommt. Angesichts der Transportvolumen ist die direkte Umweltbelastung je Container oder je Tonne Schüttgut demnach gering – besonders im Vergleich zur Luftfracht. Ist die Seefracht deshalb ökologisch vorteilhaft?

Nur bedingt: Da ist zum einen der Beitrag der Seefracht zum Müll im Meer oder Öl am Strand. Und auch die Verschrottung alter Frachtschiffe ist nicht unproblematisch. Auch die direkten Emissionen der Schiffe müssen reduziert werden: über langsame Fahrtechniken (slow steaming), verbesserte Antriebstechnologien, Treibstoffe und Routenplanung – genau wie bei der Landfracht. Sogar das gute alte Segel könnte wieder eine Rolle spielen.

Luftfracht

Bei Flugzeugen sind die emittierten Schadstoffe je Tonnenkilometer am höchsten. Die Geschwindigkeit der Luftfracht hat ihren ökologischen Preis: Es ist sehr viel Energie erforderlich, um Güter in die Luft und dort vorwärtszubringen – mehr als bei jedem anderen Verkehrsträger.

Bei kleineren Maschinen könnte die Emissionsmenge durch den Einsatz von E-Mobilität verringert werden. Solche Flugzeuge erreichen mittlerweile die Marktreife und DHL Express hat bereits zwölf Alice-E-Cargo-Flugzeuge bestellt, deren Auslieferung 2024 beginnen soll.

Bei großen Maschinen spielen elektrische Antriebe aus Gründen der mangelnden Leistungsfähigkeit derzeit keine Rolle. Hier liegt der Fokus auf den Kraftstoffen und das Stichwort lautet: Sustainable Aviation Fuels (SAF). SAF wird aus nicht-fossilen (biologischen und/oder synthetischen) Rohstoffen hergestellt und setzt bei der Verbrennung nicht mehr CO₂ frei, als bei der Produktion gebunden wurde. DHL Group hat 2022 über 830 Millionen Liter SAF erworben, was rund 18,5 Prozent der weltweiten Jahresproduktion ausmacht.

Häufige Fragen

• Wie nachhaltig ist die Straßenfracht?
  Ein LKW verbraucht vergleichsweise viel Energie zum Transport von geringen Warenmengen und bei Verbrennungsmotoren fallen direkte Emissionen an. Mit verbesserter Antriebstechnik oder intelligenter Routen- und Ladungsplanung lässt sich die Energieeffizienz und Ökobilanz von Road Freight verbessern.
• Wie nachhaltig ist die Schienenfracht?
  Im Schienengüterverkehr fallen sehr wenig Treibhausgase pro Tonnenkilometer an und wegen des hohen Elektrifizierungsgrads entstehen kaum direkte Emissionen.
• Wie nachhaltig ist die Seefracht?
  Bei der Verbrennung von Schweröl entstehen sehr viele Schadstoffe, aber das Verhältnis von Transportvolumen und nötiger Antriebskraft ist effizient, so dass die Umweltbelastung je Tonnenkilometer gering ist. Dennoch muss die Antriebstechnik sauberer werden.
• Wie nachhaltig ist die Luftfracht?
  Ein Flugzeug stößt die meisten Treibhausgase je Tonnenkilometer aus und ist damit der Verkehrsträger, der mit der größten Umweltlast verbunden ist. Vor allem nachhaltige Kraftstoffe sollen hier Abhilfe schaffen.